談非標自動化機械設備的設計

□ 容 剛

湖南省譜誠知識產權有限公司 湖南邵陽 422800

1 非標自動化機械設備概述

在企業生產過程中,自動化設備不僅可以為企業生產提供質量保證,而且可以提高企業的整體生產效率。但是,由于某些原因,生產受到限制,使標準自動化機械設備無法投入產品生產。對此,非標自動化機械設備可以用于滿足特殊原因帶來的生產要求,而且可以幫助企業改善產品質量,有效提高企業整體生產水平,促進企業穩定發展。當然,非標自動化機械設備需要進行創新設計,才能有效滿足生產需求。

2 設計方向

非標自動化機械設備屬于根據客戶特定需求進行定制化開發設計的機械設備。

設計之初,需量化客戶的各類參數需求,包括但不限于設備解決的具體問題、設備工作環境,以及設備尺寸、總功率、各項精度等級等參數,并根據客戶資金預算,確定設計思路和設計方案,評估設備基本造價。

在設計中,需要了解行業規模產值及單臺設備產生的經濟效益,評估設備可復制數量,從而進一步完善設計思路和設計方案。

3 設計選材

為了最大限度地在規定的成本下發揮非標自動化機械設備的功能,設計者應選擇合適的材料,提高設備的功能,延長服務壽命,并降低成本。

在選材過程中,采用科學靈活的手段,正確識別材料,使材料符合設計要求,并在設備安裝過程中,降低事故發生的可能性。設備的平衡和調整對設備的功能而言非常重要,可以降低部件的更換頻率,減少維護費用。

正確預測設備的服務時間,確保設備穩定運行。零件損壞時,應保證損壞零件在保修范圍內。了解零部件的成本,將零部件的成本降至最低,盡量選擇市場上的標準零部件。

綜合考慮零件的耐熱性、耐沖擊性、耐負荷性及其它功能,降低零件的加工制造成本,優化零件外包裝的制造工序,提高零件的材質,解決機械生產過程中的冷卻和防振問題,使設備真正發揮作用。

4 設計細節

非標自動化機械設備是根據企業生產要求進行定制加工的產品,也就是說,由于沒有標準模塊,因此需要根據加工場所和產品性能進行單獨設計。由此可見,設計人員的專業能力對設計而言非常重要。設計人員結合自身的設計經驗和專業知識,改進設備的設計細節,如針對設備在使用和運轉過程中某些零件和部件存在的不可避免的磨損,盡量對零件和部件與設備整體進行可拆分設計,易于更換。同時對易磨損位置應采用較硬的材料,以減小磨損量,延長使用壽命。或使用低價、易加工的材料,預備多個替換零件,從而降低加工、生產成本。如在夾具部件中通過燕尾槽和銷釘實現易損件迅速、準確安裝定位。燕尾槽如圖1所示,易損件夾持塊如圖2所示。僅需通過兩個螺栓,即可快速更換夾持塊。夾持塊與接觸面采用淬火處理,提高材料表面硬度,減少磨損,從而延長材料的使用壽命。

圖1 燕尾槽

圖2 夾持塊

設計者需要優化設計計劃,綜合考慮設備的使用需求,提高設備在現有設計中的功能。同時,設計者需明確設計設備的關鍵點和創新點。設備設計后,需預留反饋時間,優化設計缺陷,并按照相關標準來提高設計水平。

5 設計軟件

在計算機技術發展過程中,一些軟件具有非常強大的設計功能,廣泛應用于機械設計。將非標自動化機械設備與計算機軟件相結合,可用于規劃和設計,以提高設備設計的工作效率。同時,計算機軟件可以通過數據分析來評估并提高設備性能。通過應用三維設計軟件,可以設計設備的零件,通過數字、圖像、文本反映零件的設計模式。在實際設計中,計算機軟件可以通過計算、分析來比較各種設計方案,最終選擇最佳方案。通常,設計師以草圖為原始設計,并使用三維設計軟件將設計圖紙轉換為加工圖紙。同時,設計師可創建圖形樣板,并編輯相關圖形。三維設計軟件在設備設計中的有效應用,可以改變傳統設計習慣,減少設計時零件的空間干涉,避免零件受力部分強度不足,提高工作效率,減少設計研發經費。

常用的三維設計軟件有SolidWorks、Pro/e、UG、CATIA等。

6 控制系統

在非標準自動化機械設備設計中,需要考慮設備的控制系統,調整和統一控制系統。需嚴格按照設備參數和工藝要求執行電氣控制系統,以提高質量可靠性,并提高生產效率。在設計控制系統時,必須根據控制對象的要求進行相關設計工作,制訂最合理的運行計劃,并緊密結合專業知識來解決問題。在滿足控制要求的前提下,可以構建整個控制系統,確保設備的安全穩定運轉。設備的精度和性能取決于零件的精度,因此需要控制零件的尺寸、形狀、位置精度。同時,動力系統、傳動系統的控制也會影響設備的精度,選擇合適的控制系統是降低設備成本,提高設備精度的重要舉措。

7 適用性

非標自動化機械設備的操作伴隨一定的風險,提高設備的適用性,不僅能夠有效保證技術人員的安全,而且可以使設備更容易操作。在設備設計過程中,設計人員需系統整合總體生產要求,以確保設計嚴格符合生產要求。在設計設備時,設計人員需注意檢測安裝過程中出現的問題,在一定程度上擴展、優化設計方案,相應簡化設計過程,保證設計過程的完整性。為了避免不符合生產實際情況,設計人員需要加強與相關設備操作人員的溝通,制訂準確、詳細的用于設備使用的操作手冊,使操作人員能夠理解設備的工作原理,快速識別和理解設備的應用程序,有效提高設計的適用性。

8 文檔整理

在設計非標自動化機械設備時,需要確定設備的特定要求事項,建立科學合理的制造文檔,并記錄相關的資料信息。設備創新的基礎是設計過程的改進,設計過程結束后,相關部門對設計過程進行分析和實踐,進一步改善設備的設計流程,強化操作中的注意事項?？梢跃帉懺敿毜脑O備操作手冊,使相關人員更容易理解和操作,從而提高企業生產效率。

9 結束語

隨著我國制造業的發展,自動化需求越來越多。自動化產品的使用,可以提高企業的生產效率,并且提高產品性能。由于各種原因,一些生產企業無法使用標準化機械設備。為了滿足這些企業的需求,非標自動化機械設備被廣泛使用。非標自動化機械設備是根據特定生產需求進行設計和制造的產品,需要選擇合適的材料,根據合適的設計流程,進行創新設計,以滿足企業的生產需求。